JP2007247536A - Variable compression ratio mechanism of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の可変圧縮比機構に関する。 The present invention relates to a variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine.
特許文献1は、本出願人が先に提案したものであり、複リンク式ピストン−クランク機構を用いた内燃機関の可変圧縮比機構を開示している。これは、一端がピストンにピストンピンを介して連結されたアッパリンクと、このアッパリンクの他端が第1連結ピンを介して連結されるとともにクランクシャフトのクランクピンに回転可能に取り付けられるロアリンクと、によって、ピストンとクランクピンとが連係されているとともに、上記ロアリンクの運動を拘束するように、ロアリンクに第2連結ピンを介してコントロールリンクの一端が連結された構成となっており、コントロールリンクの他端が、例えばシリンダブロック下部に支持されている。そして、このコントロールリンクの他端の揺動中心をカム機構により変位させることで、ピストン上死点位置ひいては機関の圧縮比を変化させることができる。
しかしながら、このような複リンク式のピストン−クランク機構は、構成部品の潤滑性、カム機構を駆動するアクチュエータの消費電力を最小限に抑え、かつフェールセーフを確保することが大きな課題となる。また、その一方で、従来からある単リンク式のピストン−クランク機構からは大幅に拡大した機構設定の自由度が有り、ポイントを押さえた設計とすることにより、機構の信頼性を確保し、摩擦損失も最小限に押さえたコンパクトな機構の実現が可能となる。本願発明は、このような観点から複リンク式のピストン−クランク機構の制御性と信頼性が改善された内燃機関の可変圧縮比機構を提供するものである。 However, in such a multi-link type piston-crank mechanism, it is a major issue to minimize the lubricity of the components, the power consumption of the actuator that drives the cam mechanism, and to ensure fail-safety. On the other hand, the conventional single link type piston-crank mechanism has a greatly expanded degree of freedom in setting the mechanism, and by adopting a design that holds down the points, the reliability of the mechanism is ensured and the friction is reduced. A compact mechanism with minimal loss can be realized. The present invention provides a variable compression ratio mechanism of an internal combustion engine in which the controllability and reliability of a multi-link type piston-crank mechanism are improved from such a viewpoint.
本発明は、アクチュエータにより制御軸を回転させ、制御軸の回転に伴う制御リンクの揺動中心位置の相対的な位置変化により機関圧縮比を可変制御する内燃機関の可変圧縮比機構において、アクチュエータは、アクチュエータシャフトと、ねじ機構を介してアクチュエータシャフトと係合するアクチュエータシャフト駆動部材とを有するものであって、エンジン低速回転時には、ねじ機構に作用する力の向きは一定で、ねじ機構に作用する力の大きさが時間と伴に変化し、エンジン高速回転時には、ねじ機構に作用する力の向き及び力の大きさが時間と伴に変化するよう設定されている。 The present invention relates to a variable compression ratio mechanism of an internal combustion engine in which a control shaft is rotated by an actuator, and an engine compression ratio is variably controlled by a relative position change of a swing center position of a control link accompanying rotation of the control shaft. The actuator shaft has an actuator shaft and an actuator shaft driving member that engages with the actuator shaft via a screw mechanism. When the engine rotates at a low speed, the direction of the force acting on the screw mechanism is constant and acts on the screw mechanism. The magnitude of the force changes with time, and the direction of the force acting on the screw mechanism and the magnitude of the force change with time when the engine rotates at high speed.
本発明によれば、エンジン低速回転時には、ねじ機構に作用する摩擦係数を境界潤滑特有の0.1〜0.2程度の値に維持され、エンジン高速回転時には、ねじ摺動面間の潤滑油はいわゆる絞り膜作用を受け、ねじ摺動面同士の接近時には油膜圧力が急上昇することによって接触が阻まれることになり、擦係係数は流体潤滑時のオーダ(例えば0.01程度)になり、境界潤滑時とは桁違いの低摩擦状態となる。 According to the present invention, the friction coefficient acting on the screw mechanism is maintained at a value of about 0.1 to 0.2, which is specific to boundary lubrication, at the time of engine low speed rotation, and the lubricating oil between the screw sliding surfaces is at the time of engine high speed rotation. Is subjected to a so-called squeezing film action, and when the screw sliding surfaces approach each other, the oil film pressure rapidly rises to prevent contact, and the friction coefficient is on the order of fluid lubrication (for example, about 0.01). The frictional state is orders of magnitude lower than that at boundary lubrication.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る内燃機関の可変圧縮比機構の概略を模式的に示した説明図である。 FIG. 1 is an explanatory view schematically showing an outline of a variable compression ratio mechanism of an internal combustion engine according to the present invention.
シリンダブロック11には、各気筒毎に円筒状のシリンダ12が形成されると共に、各シリンダ12の周囲にウォータージャケット13が形成されている。各シリンダ12内にはピストン14が昇降可能に配設されており、各ピストン14のピストンピン15と、クランクシャフト16のクランクピン17とは、複リンク式のピストン−クランク機構である可変圧縮比機構を介して機械的に連携されている。尚、18はカウンターウエイトである。
In the
上記の可変圧縮比機構は、クランクピン17に相対回転可能に外嵌するロアーリンク21と、このロアーリンク21とピストンピン15とを連携するアッパーリンク22と、クランクシャフト16と平行に気筒列方向へ延びる制御軸23と、この制御軸23に偏心して設けられた偏心カム24と、この偏心カム24とロアーリンク21とを連携する制御リンク25と、制御軸23を所定の制御範囲内で回転駆動すると共に、所定の回転位置に保持する駆動手段としてのアクチュエータ30と、を備えている。
The variable compression ratio mechanism includes a
ロッド状をなすアッパーリンク22の上端部はピストンピン15に相対回転可能に連結されており、下端部は連結ピン26を介してロアーリンク21に相対回転可能に連結されている。制御リンク25の一端はロアーリンク21に連結ピン38を介して相対回転可能に連結されており、制御リンク25の他端は偏心カム24に相対回転可能に外嵌されている。
The upper end portion of the rod-like
また、ピストン14のストローク特性は、上記の複リンク式の可変圧縮比機構において、リンクディメンジョンを適切に選定することにより、単振動に近いピストンストローク特性となるよう設定されている。換言すれば、ピストン14の加速度が上死点と下死点で略同じ大きさとなるよう設定されている。
Further, the stroke characteristics of the
アクチュエータ30は、ケーシング31内に進退可能に配設されるアクチュエータシャフト32と、このアクチュエータシャフト32の基端側(後端)の内周面に形成された雌ねじ部36に螺合する雄ねじ部33が先端側の外周面に形成されたロッド状のアクチュエータシャフト駆動部材34と、を有している。つまり、アクチュエータシャフト32の基端側は、略筒状を呈し、その内周面に雌ねじ部36が形成されている。そして、雄ねじ部33及び雌ねじ部36は、台形ねじに形成されており、アクチュエータ30内には、この雄ねじ部33及び雌ねじ部36によりねじ機構としての台形ネジ部41が構成されている。この台形ネジ部41は、制御軸23からの荷重の保持と、アクチュエータシャフト32の軸方向への移動制御機能を併せ持っている。また、アクチュエータシャフト駆動部材34は、台形ネジ部41を介してアクチュエータシャフト32と係合し、アクチュエータシャフト32の円周方向に回転可能となっている。
The
ケーシング31には、台形ネジ部41に供給される潤滑油の給油口42が形成されている。この給油口42には、オイルポンプ43によってオイルパン44から汲み上げられた潤滑油が油圧制御弁としての電磁弁45を介して導入されている。この電磁弁45は、エンジン高速回転時に台形ネジ部41に供給される給油量が多くなるよう制御されており、エンジン高速回転時に、台形ネジ部41の油膜構成を容易できると共に、アクチュエータシャフト駆動部材34の駆動源である電動モータ(図示せず)の通電不良のような場合には自動的に低圧縮比側にアクチュエータシャフト32が戻る作用が強化されている。給油口42に導入された潤滑油は、ケーシング31及びアクチュエータシャフト32に形成された給油路46を経て台形ネジ部41に供給されている。
The
アクチュエータシャフト駆動部材34は、図外の制御部(エンジンコントロールユニット)からの制御信号に基づいて電動モータにより回転駆動され、エンジン運転条件に応じて、例えば図2に示すような圧縮比特性となるように制御軸23回転位置を制御する。
The actuator
アクチュエータシャフト32には、大きな荷重が加わる。例えば上死点付近では、ピストンには慣性力(上死点で最大)とガス圧力が作用する。いずれもピストン荷重となり、ロアリンク21、制御リンク25を介して、力学のルールに従って荷重がアクチュエータシャフト32にも配分される。この荷重は運転条件にもよるが最大数百キログラムにも達する大荷重であり、これを保持し、必要な場合にはこの荷重に抗してアクチュエータシャフト32を移動させ、制御リンク25の支点を変えて、圧縮比を応答遅れなしに最適制御する必要がある。
A large load is applied to the
そこで、本実施形態においては、アクチュエータシャフト32とアクチュエータシャフト駆動部材34との間の動力伝達が、アクチュエータシャフト32の雌ねじ部36とアクチュエータシャフト駆動部材34の雄ねじ部33とからなる台形ネジ部41によって行われている。
Therefore, in the present embodiment, the power transmission between the
台形ネジは、大きな減速比が得られる他に、軸方向の大荷重を支えるねじ摺動面を大きくとれるメリットがある。また、減速比と摩擦係数の関係を適切に設定することで、軸方向の荷重に対し、摩擦力のみで支えることが可能であるため、単に同じ圧縮比に継続して保持する場合、アクチュエータシャフト駆動部材34の駆動源である電動モータの消費電力をほとんどゼロにすることができる。
A trapezoidal screw has a merit that a large sliding ratio can be obtained in addition to a large reduction ratio and a large axial load. In addition, by properly setting the relationship between the reduction ratio and the friction coefficient, it is possible to support the axial load with only the frictional force. The power consumption of the electric motor that is the drive source of the
ところで、本実施形態において、台形ネジ部41に加わる荷重(ネジ歯面荷重)は、エンジン低速回転時では筒内のガス圧が主体となり、エンジン高速回転時ではピストン14の慣性力が主体となる。ガス圧の場合、ピストン14にはクランクシャフト16軸方向の一方向荷重が作用することとなるため、エンジン低速回転時に台形ネジ部41に加わる荷重はやはり一方向荷重となる(図1おけるアクチュエータシャフト32に引っ張り荷重が加わる)。換言すれば、エンジン低速回転時に台形ネジ部41には、力の加わる方向は同じで力の大きさが時間とともに変化するいわゆる片振り荷重が作用する。つまり、台形ネジ部41にも図3、図4に示すように一方向の変動荷重(片振り荷重)が作用する。このような場合、台形ネジ部41のねじ摺動面は面圧は変動するものの常時接触しているため、ねじ摺動面に油膜が構成されても吸着分子程度の境界膜であり、摩擦係数は表面性状によっても異なるが、台形ネジ部41のリード角を適宜設定し、境界潤滑特有の0.1〜0.2程度の値に維持することは比較的容易である。
By the way, in this embodiment, the load (screw tooth surface load) applied to the
一方、エンジン中・高速回転時には、慣性力が回転数の2乗に比例して増大してくるため、アクチュエータシャフト32には引っ張りだけではなく圧縮荷重も作用するようになる。換言すれば、力の加わる方向と力の大きさが時間とともに変化するいわゆる両振り荷重がアクチュエータシャフト32に作用することになる。つまり、台形ネジ部41おけるねじ摺動面間の距離が常時変化し、一方向にのみ押しつけられている状況とは異なってくる。このような場合、ねじ摺動面間の潤滑油はいわゆる絞り膜作用を受け、ねじ摺動面同士の接近時には油膜圧力が急上昇することによって、接触が阻まれることになる。変動荷重下での滑り軸受の潤滑原理そのものである。このように油膜が構成されると摩擦係数は流体潤滑時のオーダ(例えば0.01程度)になり、境界潤滑時とは桁違いの低摩擦状態となる。この条件では摩擦によるアクチュエータシャフト32の保持は困難であり、圧縮比を維持しようとすると、アクチュエータシャフト32の駆動源となる電動モータは、アクチュエータシャフト32を保持するために電力消費を余儀なくされる。このような慣性力はピストン14のストローク特性に大きく依存するため、例えば、図5に示すようにな単振動に近いストローク特性とすることで、ピストン加速度が平準化され、従来のストローク特性(単振動に近くないストローク特性)に対し、上死点側の慣性力(従来は下死点側の2倍)を減らすことができる。
On the other hand, the inertial force increases in proportion to the square of the rotational speed at the time of middle / high speed rotation of the engine, so that not only the tension but also the compressive load acts on the
そして、上死点側の慣性力を減らすことで、台形ネジ部41に加わる荷重が一方向荷重となる運転領域を大幅に拡大することができる。これにより、図6に示すように、エンジン中速回転時においても、台形ネジ部41に加わる荷重を一方向荷重(片振り荷重)とすることができ、使用頻度の高い運転領域の大半の条件で、アクチュエータシャフト32の駆動源となる電動モータの消費電力をほとんどゼロにすることができる。尚、図7は、ピストン14のストローク特性を従来のストローク特性(単振動に近くないストローク特性)とした場合に台形ネジ部41に加わる荷重の特性を示したものであり、従来のストローク特性では、エンジン中速回転時に一方向ではなく両方向(アクチュエータシャフト32の引っ張り方向と圧縮方向の両方)の荷重(両振り荷重)が台形ネジ部41に加わる。
And the operation area | region where the load added to the
エンジン高速回転時は、ピストン14の慣性力の急増に伴い、図8及び図9に示すように、台形ネジ部41には両方向(アクチュエータシャフト32の引っ張り方向と圧縮方向の両方)の荷重(両振り荷重)が作用する。
When the engine rotates at high speed, the
図10は、上述した台形ネジ部41のリード角を模式的に示した説明図である。リード角は、基本的には、減速比に大きな影響を与えるため、リード角の小さなネジで減速比を大きくとり、摩擦係数をある範囲(所定範囲)とすれば、小さなモータをアクチュエータシャフト32の駆動源となる電動モータに適用しても、十分な応答性と省電力保持が可能となる。
FIG. 10 is an explanatory view schematically showing the lead angle of the
具体的には、いわゆる片振り荷重が台形ネジ部41に作用するエンジン低速回転時及び中速回転時に雄ねじ部33と雌ねじ部36との間で滑りが生じないように、図11に示すように、台形ネジ部41の摩擦係数μと、台形ネジ部41のリード角θとが、μ>tanθとなるように設定される。詳述すると、台形ネジ部に作用する荷重をFとすると、台形ネジ部41に作用する摩擦力FTは、FT=μ・FN=μ・Fcosθとなる。一方、摩擦力FTと反対方向に作用する滑り方向の荷重成分Fmは、Fm=Fsinθとなる。
Specifically, as shown in FIG. 11, so as not to cause a slip between the
そこで、摩擦力FTが滑り方向の荷重成分Fmよりも大きくなるように、台形ネジ部41の摩擦係数μと、台形ネジ部41のリード角θを設定すると、FT=μ・Fcosθ>Fm=Fsinθとなり、上述したμ>tanθなる条件が導かれる。
Therefore, when the friction coefficient μ of the
尚、上述した実施形態においては、アクチュエータシャフト32に雌ねじ部36を形成し、アクチュエータシャフト駆動部材34に雄ねじ部33を形成しているが、アクチュエータシャフト32に雄ねじ部を形成し、アクチュエータシャフト駆動部材34に雌ねじ部を形成し、両者を螺合させるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the
上記実施形態から把握し得る本発明の技術的思想について、その効果とともに列記する。 The technical idea of the present invention that can be grasped from the above embodiment will be listed together with the effects thereof.
(1) ピストンにピストンピンを介して連結されるアッパーリンクと、アッパーリンクとクランクシャフトのクランクピンとに連結されるロアリンクと、気筒列方向に沿ってクランクシャフトと略平行に延びる制御軸と、一端が制御軸に揺動可能に連結され、他端がロアリンクに連結される制御リンクと、アクチュエータシャフトの往復運動を用いて制御軸を回転駆動するアクチュエータと、を有し、制御軸に対する制御リンクの揺動中心を制御軸の回転中心から偏心させ、制御軸の回転に伴う制御リンクの揺動中心位置の相対的な位置変化により機関圧縮比を可変制御する内燃機関の可変圧縮比機構において、アクチュエータは、アクチュエータシャフトと、ねじ機構を介してアクチュエータシャフトと係合し、アクチュエータシャフトの円周方向に回転可能なアクチュエータシャフト駆動部材と、有し、アクチュエータシャフト駆動部材を回転駆動させることによってアクチュエータシャフトを往復運動させるものであって、アクチュエータシャフトとアクチュエータシャフト駆動部材との間に介在するねじ機構は、制御軸からの荷重の保持とアクチュエータシャフトの軸方向への移動制御機能を併せ持ち、エンジン低速回転時には、ねじ機構に作用する力の向きは一定で、ねじ機構に作用する力の大きさが時間と伴に変化し、エンジン高速回転時には、ねじ機構に作用する力の向き及び力の大きさが時間と伴に変化するよう設定されている。これによって、エンジン低速回転時には、ねじ機構に作用する摩擦係数を境界潤滑特有の0.1〜0.2程度の値に維持され、エンジン高速回転時には、ねじ摺動面間の潤滑油はいわゆる絞り膜作用を受け、ねじ摺動面同士の接近時には油膜圧力が急上昇することによって接触が阻まれることになり、擦係係数は流体潤滑時のオーダ(例えば0.01程度)になり、境界潤滑時とは桁違いの低摩擦状態となる。 (1) an upper link coupled to the piston via a piston pin, a lower link coupled to the upper link and a crankpin of the crankshaft, a control shaft extending substantially parallel to the crankshaft along the cylinder row direction, A control link having one end pivotably connected to the control shaft and the other end connected to the lower link, and an actuator that rotationally drives the control shaft using the reciprocating motion of the actuator shaft. In a variable compression ratio mechanism of an internal combustion engine in which the link compression center is decentered from the rotation center of the control shaft and the engine compression ratio is variably controlled by the relative position change of the control link swing center position accompanying the rotation of the control shaft. The actuator shaft engages with the actuator shaft via a screw mechanism and the actuator shaft. An actuator shaft driving member rotatable in the circumferential direction, and reciprocatingly moving the actuator shaft by rotationally driving the actuator shaft driving member, and is interposed between the actuator shaft and the actuator shaft driving member The screw mechanism has both the function of holding the load from the control shaft and the function of controlling the movement of the actuator shaft in the axial direction. During low-speed engine rotation, the direction of the force acting on the screw mechanism is constant and the magnitude of the force acting on the screw mechanism is large. Is changed with time, and the direction and magnitude of the force acting on the screw mechanism are set to change with time when the engine rotates at high speed. As a result, the coefficient of friction acting on the screw mechanism is maintained at a value of about 0.1 to 0.2, which is specific to boundary lubrication, at the time of engine low-speed rotation. Due to the film action, when the screw sliding surfaces approach each other, the oil film pressure rises rapidly and the contact is blocked, and the friction coefficient is on the order of fluid lubrication (for example, about 0.01). And an extremely low friction state.
(2) 上記(1)に記載の内燃機関の可変圧縮比機構は、具体的には、ねじ機構は、アクチュエータシャフトに形成された雄ねじ部と、アクチュエータシャフト駆動部材に形成された雌ねじ部と、を螺合させることによって構成され、エンジン低速回転時に雄ねじ部と雌ねじ部との間で滑りが生じないように、雄ねじ部及び雌ねじ部の各ねじ摺動面の摩擦係数及びリード角が設定されている。これによって、アクチュエータシャフト駆動部材の駆動源に小さなモータに適用しても、この小さなモータによるアクチュエータシャフトの回転制御の十分な応答性とアクチュエータシャフトの省電力保持が可能となる。 (2) In the variable compression ratio mechanism of the internal combustion engine according to (1), specifically, the screw mechanism includes a male screw portion formed on the actuator shaft, a female screw portion formed on the actuator shaft drive member, The friction coefficient and lead angle of each screw sliding surface of the male screw part and the female screw part are set so that no slip occurs between the male screw part and the female screw part at the time of engine low-speed rotation. Yes. As a result, even when applied to a small motor as the drive source of the actuator shaft driving member, sufficient response of rotation control of the actuator shaft by the small motor and power saving of the actuator shaft can be maintained.
(3) 上記(2)に記載の内燃機関の可変圧縮比機構は、より具体的には、ねじ機構におけるリード角をθ、摩擦係数をμとした際に、リード角θと摩擦係数μがμ>tanθとなる関係を満たすように設定されている。 (3) More specifically, in the variable compression ratio mechanism of the internal combustion engine described in (2) above, when the lead angle in the screw mechanism is θ and the friction coefficient is μ, the lead angle θ and the friction coefficient μ are It is set so as to satisfy the relationship of μ> tan θ.
(4) 上記(1)〜(3)のいずれかに記載の内燃機関の可変圧縮比機構は、より具体的には、ピストンストローク特性が単振動に近いストローク特性である。これによって、ピストン加速度が平準化され、上死点側の慣性力を相対的に減らすことができる。 (4) More specifically, the variable compression ratio mechanism of the internal combustion engine according to any one of the above (1) to (3) has a stroke characteristic in which the piston stroke characteristic is close to a single vibration. Thereby, the piston acceleration is leveled, and the inertial force on the top dead center side can be relatively reduced.
(5) 上記(1)〜(3)のいずれかに記載の内燃機関の可変圧縮比機構は、より具体的には、ピストンの加速度が上死点と下死点で略同じ大きさとなるよう設定されている。これによって、ピストン加速度が平準化され、上死点側の慣性力を相対的に減らすことができる。 (5) More specifically, in the variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine according to any one of the above (1) to (3), the acceleration of the piston is approximately the same at the top dead center and the bottom dead center. Is set. Thereby, the piston acceleration is leveled, and the inertial force on the top dead center side can be relatively reduced.
(6) 上記(1)〜(5)のいずれかに記載の内燃機関の可変圧縮比機構は、より具体的には、ねじ機構は、ねじ摺動面に潤滑油を供給する給油路を有する。 (6) In the variable compression ratio mechanism of the internal combustion engine according to any one of (1) to (5), more specifically, the screw mechanism has an oil supply passage that supplies lubricating oil to the screw sliding surface. .
(7) 上記(6)に記載の内燃機関の可変圧縮比機構は、より具体的には、給油路に油圧制御弁が介装され、エンジン高速回転時に給油量を増大させる。これによって、エンジン高速回転時に、ねじ摺動面に油膜構成を容易できると共に、アクチュエータシャフト駆動部材の駆動源に異常があるような場合には自動的に低圧縮比側にアクチュエータシャフトが戻る作用が強化される。 (7) More specifically, in the variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine described in (6) above, a hydraulic control valve is interposed in the oil supply passage, and the oil supply amount is increased during high-speed engine rotation. This facilitates oil film configuration on the screw sliding surface during high-speed rotation of the engine, and when the drive source of the actuator shaft drive member is abnormal, the actuator shaft automatically returns to the low compression ratio side. Strengthened.
30…アクチュエータ
32…アクチュエータシャフト
34…アクチュエータシャフト駆動部材
41…台形ネジ部(ねじ機構)
DESCRIPTION OF
Claims (7)
アクチュエータは、アクチュエータシャフトと、ねじ機構を介してアクチュエータシャフトと係合し、アクチュエータシャフトの円周方向に回転可能なアクチュエータシャフト駆動部材と、有し、アクチュエータシャフト駆動部材を回転駆動させることによってアクチュエータシャフトを往復運動させるものであって、
アクチュエータシャフトとアクチュエータシャフト駆動部材との間に介在するねじ機構は、制御軸からの荷重の保持とアクチュエータシャフトの軸方向への移動制御機能を併せ持ち、
エンジン低速回転時には、ねじ機構に作用する力の向きは一定で、ねじ機構に作用する力の大きさが時間と伴に変化し、
エンジン高速回転時には、ねじ機構に作用する力の向き及び力の大きさが時間と伴に変化するよう設定されていることを特徴とする内燃機関の可変圧縮比機構。 An upper link connected to the piston via a piston pin, a lower link connected to the upper link and the crankpin of the crankshaft, a control shaft extending substantially parallel to the crankshaft along the cylinder row direction, and one end controlled A control link connected to the shaft in a swingable manner and having the other end connected to the lower link, and an actuator that rotationally drives the control shaft using the reciprocating motion of the actuator shaft. In a variable compression ratio mechanism of an internal combustion engine in which the dynamic center is decentered from the rotation center of the control shaft and the engine compression ratio is variably controlled by the relative position change of the swing center position of the control link accompanying the rotation of the control shaft.
The actuator has an actuator shaft and an actuator shaft driving member that engages with the actuator shaft via a screw mechanism and is rotatable in a circumferential direction of the actuator shaft, and the actuator shaft is driven by rotating the actuator shaft driving member. Reciprocating, and
The screw mechanism interposed between the actuator shaft and the actuator shaft drive member has both the function of holding the load from the control shaft and the function of controlling the movement of the actuator shaft in the axial direction.
When the engine rotates at low speed, the direction of the force acting on the screw mechanism is constant, and the magnitude of the force acting on the screw mechanism changes with time.
A variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine, characterized in that the direction and magnitude of the force acting on the screw mechanism change with time during high-speed rotation of the engine.
エンジン低速回転時に雄ねじ部と雌ねじ部との間で滑りが生じないように、雄ねじ部及び雌ねじ部の各ねじ摺動面の摩擦係数及びリード角が設定されていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の可変圧縮比機構。 The screw mechanism is configured by screwing a male screw portion formed on the actuator shaft and a female screw portion formed on the actuator shaft driving member,
2. The friction coefficient and the lead angle of each screw sliding surface of the male screw portion and the female screw portion are set so that no slip occurs between the male screw portion and the female screw portion during low-speed engine rotation. A variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine according to claim 1.
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